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天问二号小行星“挖土”剧透:首创附着采样,目标100克

来源:搜狐新闻
天问二号小行星“挖土”剧透:首创附着采样,目标100克

7月6日,国家航天局公布消息,天问二号探测器经过约400天飞行、累计行程约10亿千米,近日成功与小行星2016HO3会合,抵达距离小行星20千米处,开始执行科学探测任务。

作为我国首次尝试小行星采样返回与彗星伴飞探测的任务,这项持续十年的深空探索历程迎来了发射后的首个关键环节。下一个备受期待的环节是什么?十年深空飞行又将带来多少激动人心的时刻?全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩在回答本报记者提问时表示,整个飞行任务规划了13个阶段,天问二号还将面临一系列高难度挑战,其中大约一年后进行的小行星采样尤其引人注目。

十年征途漫漫:双星探测结合采样返回

与飞往火星的天问一号截然不同,天问二号肩负的任务是对近地小行星2016HO3进行伴飞探测和采样返回,随后对主带彗星311P实施伴飞探测。

2025年5月29日,探测器从西昌卫星发射中心顺利升空。在这一年多的旅途中,它成功完成了深空机动、中途变轨等任务,近日抵达了首个目标——小行星2016HO3。

“此项任务的特别挑战在于目标天体的极端特性。”庞之浩说明,这颗小行星直径大约在40至100米之间,其引力仅相当于地球的百万分之一,探测器无法像在月球或火星那样借助引力稳定环绕,必须以厘米级精度进行自主控制。为此,探测器需要攻克微引力天体表面采样、高精度相对自主导航与控制、轻小型超高速再入返回、多模式长寿命高可靠电推进等多项关键技术。

天问二号由主探测器与返回舱构成,主探测器搭载11台科学载荷,将完整完成十年飞行任务,而返回舱则将在大约三年后负责将小行星样本安全送回地球。

天问二号上的监视相机记录的天问二号太阳翼完全展开后的姿态

当主探测器飞往远离太阳的主带彗星期间,为保障太阳翼在弱光照条件下能够持续为设备供电,科研人员特意设计了一对总面积为36平方米的圆形柔性太阳翼,其光电转换效率达到34%,能在太阳弱光照环境下稳定提供能源。

小行星采样:首创附着方式,目标采集100克

天问二号抵达小行星后,虽然仅过去了十分之一时间,但已经完成了13个既定飞行阶段中的4个。接下来的一年,它将执行第五阶段——小行星2016HO3近距探测任务。

庞之浩介绍,天问二号的整体飞行流程划分为13个连续阶段。第一个阶段是运载发射,随后进入为期约一年的小行星转移段,期间进行深空机动、多次中途修正以及小推力连续变轨。这一阶段持续到探测器距离目标小行星3万千米时结束,接下来是小行星接近段、交会段。

探测器于今年6月6日首次捕捉到小行星;6月7日在距离小行星3万千米处实施捕获控制,实现与小行星同步运行;6月19日抵达距离小行星2000千米处——这些都是第三阶段接近段的一部分。

“目前,探测器已经成功进入了小行星交会段,稳定停泊在距离小行星表面20千米的伴飞轨道上。”庞之浩表示,接下来将依次经历近距探测段、采样段、返回等待段和返回转移段。

近距探测阶段持续约一年,探测器将按照“边飞边探、逐步逼近”的策略,对小行星实施悬停、主动绕飞等精密探测,搜集形貌、物质成分、内部结构等数据,为采样工作提供科学依据。

从距离小行星表面3千米停泊点开始首次下降演练起,天问二号进入第六阶段——小行星2016HO3采样段,直至全部采样任务完成,探测器返回3千米停泊点。

庞之浩指出,采样方案是天问二号的一大创新亮点。不同于日本“隼鸟二号”和美国“奥西里斯-雷克斯”采用的“接触即离”的短期触碰采样方法,天问二号配备了触碰、悬停、附着三种采样模式。其中,附着采样是主要方案,也是中国首创的技术——美国和日本均未尝试过在直径只有数十米的小行星上实施着陆锚定。本次采样目标为采集约100克小行星表面物质。

2025年10月1日,国家航天局发布天问二号任务探测器在轨飞行

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